1,0 atm; 3,0 atm; 3,3 atm; 3,9 atm; 4,0 atm.

Transcrição

1 1. Um tubo cilíndrico de oxigênio de um mergulhador contém 3,2 kg de O 2. Antes de mergulhar, verificou-se que a temperatura e a pressão no interior do cilindro valiam, respectivamente, 27 C e 1,5 atm. Após um longo mergulho em águas geladas verificase que a temperatura e a pressão no interior do cilindro valem, respectivamente, 7,0 C e 1,2 atm. Considerando o oxigênio um gás ideal, calcule a massa de oxigênio que foi respirada durante este longo mergulho. 2. O ar que compõe a atmosfera terrestre consiste de uma mistura de gases, dos quais, em número de mols, 78% são nitrogênio, 21% oxigênio, 0,9% argônio e 0,03% dióxido de carbono. Considerando todos esses gases ideais, julgue os itens que se seguem. Dado: constante universal dos gases = 8,3 J/(mol.K). Sob condições normais de temperatura e pressão (10 5 N/m 2 e 273 K), 1,0 m 3 de ar contém, aproximadamente, 9,3 mols de gás oxigênio. A pressão total que o ar exerce pode ser calculada pela soma das pressões parciais exercidas por cada gás componente, conforme dita a lei de Dalton. Sabendo-se que a massa de 1,0 mol de nitrogênio é 28 g podemos afirmar que, na situação descrita pelo item, a densidade do nitrogênio é de, aproximadamente, 0,96 kg/m 3. Confinando uma certa massa de ar num recipiente indeformável e aquecendo-o, podese afirmar que a pressão parcial do nitrogênio experimentará um aumento absoluto maior que a pressão parcial do oxigênio. 3. FUVEST/SP A figura mostra uma bomba de encher pneu de bicicleta. Quando o êmbolo está todo puxado, a uma distância de 30 cm da base, a pressão dentro da bomba é igual à pressão atmosférica normal. A área da seção transversal do pistão da bomba é 24 cm 2. Um ciclista quer encher ainda mais o pneu da bicicleta que tem volume de 2,4 litros e já está com uma pressão interna de 3,0 atm. Ele empurra o êmbolo da bomba até o final de seu curso. Suponha que o volume do pneu permaneça constante, que o processo possa ser considerado isotérmico e que o volume do tubo que liga a bomba ao pneu seja desprezível. A pressão final do pneu será, então, de aproximadamente: 1,0 atm; 3,0 atm; 3,3 atm; 3,9 atm; 4,0 atm. 4. Num recipiente adiabático encontram-se dois gases ideais separados por um êmbolo móvel, as variáveis de estado dos gases estão indicadas na figura a seguir. Ao se retirar o êmbolo observa-se que os gases misturam-se, mas não reagem entre si. Ao ser atingido o equilíbrio a temperatura do sistema é de 77 C. Calcule a pressão do sistema após ser atingido o equilíbrio térmico. 5. UFG/GO CUIDADO COM OS GASES!

2 Os gráficos acima mostram transformações a que foi submetido um gás ideal. Analisando estes gráficos, é correto afirmar-se que: No gráfico (a), observa-se três transformações: uma isovolumétrica de A para B, uma isobárica de B para C e uma isotérmica de C para D; O gráfico (b) representa uma transformação isobárica; A área sob a curva, no gráfico (c), é o trabalho realizado pelo gás para ir do estado A para o estado B; Se o gráfico (d) representa uma transformação isotérmica, a área sob essa curva seria o calor recebido pelo gás na transformação de A para B litros de uma determinada massa gasosa encontram-se a uma pressão de 8,0 atm e à temperatura de 30 C. Ao sofrer uma expansão isotérmica, seu volume passa a 20 litros. Qual será a nova pressão? 10 atm. 6,0 atm. 8,0 atm. 5,0 atm. É impossível determinar. 7. Seja um balão A que tem o quádruplo da capacidade do balão B. Ambos os balões contêm o mesmo gás à mesma temperatura. A pressão no balão A é de 2,0 atm e no balão B é de 8,0 atm. Calcule a pressão do gás após a abertura da torneira, de forma a não variar a temperatura. 3,2 atm. 5,3 atm. 4,0 atm. 6,4 atm. N.r.a. 8. UnB/DF modificado Julgue os itens que se seguem. Suponha que o volume interno de um pneu sem câmara seja aproximadamente constante e que um motorista calibre os pneus do seu carro a uma pressão de 30 libras/(polegada) 2, ao meio-dia, quando a temperatura ambiente é de 30 C. À noite, a temperatura cai para 15 C, portanto, a pressão dos pneus cai para 15 libras/(polegada) 2.

3 Um mergulhador, nadando em águas profundas, libera uma bolha de ar, que sobe à superfície. Assumindo que a temperatura da água seja constante, conclui-se que o volume da bolha diminui continuamente, durante seu trajeto em direção à superfície. Um cilindro contém um MOL de oxigênio gasoso, à temperatura de 27 C. O cilindro é equipado com um pistão sem atrito, o qual mantém uma pressão constante de 1,0 atm sobre o gás. Aquecendo-se o gás até sua temperatura atingir 127 C, o aumento relativo do volume do cilindro será de 20%. Um gás tem seu estado inicial A caracterizado por exercer uma pressão de 20 atm e ocupar um volume de 1,5 L a uma temperatura de 20 C. Ele sofre, então, uma expansão isobárica em que seu volume duplica, chegando a um estado B. Depois, sofre uma transformação isométrica para chegar a um estado C. Finalmente, sofre uma transformação isotérmica em que volta ao estado A. No estado C, o gás exercia uma pressão de 10 atm. 9. UnB/DF modificado Sábado é dia de feijoada! Cozinheiros sabem que o feijão preto costuma ser uma leguminosa difícil de ser cozida; logo, põem-no, juntamente com os demais ingredientes, em uma panela de pressão porque sabem que a temperatura dentro da panela pode atingir valores bem mais elevados que o da ebulição da água em condições normais. Para a preparação de quantidades maiores de feijoada, pode-se utilizar uma panela de 18 L (1, m 3 ). Nessa panela, a pressão é controlada por uma pequena válvula de 0,82 N, que repousa sobre um tubinho de 30 mm 2 (3, m 2 ) de secção reta, por onde escoa o excesso de vapores, impedindo, assim, que a pressão se acumule perigosamente além do necessário. No instante em que a válvula começa a liberar vapores, a panela apresenta temperatura de 127 C (400 K) e 2/3 de seu volume estão ocupados pela feijoada. Supondo que a massa gasosa no interior da panela comportase como um gás ideal, calcule o número de mols de gás que estarão presentes na panela no instante em que a válvula começa a liberar vapores. Considere a constante universal dos gases perfeitos igual a 8,2 N.m/mol.K e a pressão atmosférica igual a 10 5 N/m 2, multiplique o valor calculado por 100 e despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. 10. ITA/SP modificada A figura a seguir mostra um tubo cilíndrico com secção transversal constante de área S = 2, m 2 aberto nas duas extremidades para a atmosfera cuja pressão é P 0 = 1, Pa. Uma certa quantidade de gás ideal está aprisionada entre dois pistões A e B que se movem sem atrito. A massa do pistão A é desprezível e a do pistão B é M. O pistão B está apoiado numa mola de constante elástica K = 2, N/m e a aceleração a gravidade é g = 10 m/s 2. Inicialmente, a distância de equilíbrio entre os pistões é de 0,50 m. Uma massa de 50 kg é colocada vagarosamente sobre A, mantendo-se constante a temperatura. Determine, em cm, o deslocamento do pistão A para baixo, até a nova posição de equilíbrio. 11. Um gás está contido em um recipiente cilíndrico com paredes condutoras, possuindo um êmbolo móvel que pode deslocar-se sem atrito. O êmbolo tem massa 2,0 kg e área de 10 cm 2. Inicialmente ele está em equilíbrio a uma altura h 1, conforme mostra a fig. a. O cilindro é então lentamente colocado de cabeça para baixo, como indica a fig. b. Considerando que a temperatura do gás não varia durante o processo e que pressão atmosférica vale 10 5 N/m 2, calcule a variação relativa percentual da altura, isto é 100.(h 2 h 1 )/h 1. Adote g = 10 m/s 2.

4 GABARITO g 2. CCCC 3. c 4. 3,72 atm 5. CCCC 6. b 7. a 8. EEEC

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